【廣告】
航空發(fā)動機葉片動頻和動應(yīng)力測量的主要特點是在高速旋轉(zhuǎn)下的測量。高速旋轉(zhuǎn)下測量一方面對傳感器(如應(yīng)變片)的安裝和防護(hù),對連接電纜的安裝、焊接和防護(hù)等均提出了一些特殊的要求;此外,由于航空發(fā)動機的整機振動激振源復(fù)雜,再加上噪聲,因此對其振動信號的分析處理需要采用多種方法進(jìn)行反復(fù)研究比較,方可獲得比較理想的測試結(jié)果。另一方面對信號傳遞裝置(如引電器等)要求也較為苛刻;此外,由于航空發(fā)動機的整機振動激振源復(fù)雜,再加上噪聲,因此對其振動信號的分析處理需要采用多種方法進(jìn)行反復(fù)研究比較,方可獲得比較理想的測試結(jié)果。
鐵塔
鐵塔是支承風(fēng)輪、尾舵和發(fā)電機的構(gòu)架。它一般修建得比較高,為的是獲得較大的和較均勻的風(fēng)力,又要有足夠的強度。鐵塔高度視地面障礙物對風(fēng)速影響的情況,以及風(fēng)輪的直徑大小而定,一般在6-20米范圍內(nèi)。
發(fā)電機
發(fā)電機的作用,是把由風(fēng)輪得到的恒定轉(zhuǎn)速,通過升速傳遞給發(fā)電機構(gòu)均勻運轉(zhuǎn),因而把機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?
風(fēng)力發(fā)電裝置組成
風(fēng)力發(fā)電所需要的裝置,稱作風(fēng)力發(fā)電機組。這種風(fēng)力發(fā)電機組,大體上可分風(fēng)輪(包括尾舵)、發(fā)電機和鐵塔三部分。(大型風(fēng)力發(fā)電站基本上沒有尾舵,一般只有小型(包括家用型)才會擁有尾舵)
在總結(jié)前人對葉片固有特性和振動響應(yīng)分析方法的基礎(chǔ)上,采用解析法和有限元方法相結(jié)合,準(zhǔn)確預(yù)估和分析葉片固有特性,采用CFD應(yīng)用軟件FLUENT對葉片進(jìn)行三維流場的模擬,在此基礎(chǔ)上對葉片進(jìn)行振動響應(yīng)分析。本文的主要研究內(nèi)容大致可以歸為以下幾個方面:(1)研究葉片振動的解析計算方法,在葉片扭向角不大的情況下,通過建立一些假設(shè)將葉片視為變截面梁,利用經(jīng)典的梁彎曲和梁扭轉(zhuǎn)理論計算葉片的振型和自振頻率。(2)采用ANSYS有限元軟件,對葉片進(jìn)行固有模態(tài)分析和帶有預(yù)應(yīng)力情況下的模態(tài)分析,并對兩種情況下的結(jié)果進(jìn)行了對比,其中考慮了轉(zhuǎn)速不同時的離心力對葉片固有特性的影響,并繪制Campbell圖。(3)采用FLUENT對葉片作流場分析,分析了葉片流場速度、壓力等沿葉片徑向分布情況,并研究了不同轉(zhuǎn)速對葉片流場速度、壓力的影響。本文對葉片固有特性和振動響應(yīng)分析方法研究實現(xiàn)了葉片振動解析法和考慮S1、S2氣動加載、集中載荷加載振動響應(yīng)的計算,對葉片的初期設(shè)計有重要的意義。(4)基于葉片流場分析的結(jié)果,應(yīng)用ANSYS軟件,對考慮S1、S2氣動加載和集中載荷加載三種情況下的葉片振動響應(yīng)進(jìn)行了計算和分析。本文對葉片固有特性和振動響應(yīng)分析方法研究實現(xiàn)了葉片振動解析法和考慮S1、S2氣動加載、集中載荷加載振動響應(yīng)的計算,對葉片的初期設(shè)計有重要的意義。